计算机图形学 / 全国高等院校应用型创新规划教材·计算机系列，国家一流本科课程教材，辽宁省省级精品课程配套教材
￥49.00定价
作者： 张燕，李楠等
出版时间：2019-08
出版社：清华大学出版社
试读
- 清华大学出版社
- 9787302530831
- 1-1
- 262863
- 48254476-4
- 平装
- 16开
- 2019-08
- 440
- 292
- 工学
- 计算机科学与技术
- TP391.411
- 计算机
- 本科
作者简介
内容简介
《计算机图形学》以培养应用型人才为目标进行内容规划，突出对应用能力的培养和训练。全书内容包括绪论、计算机图形系统、Visual C++ 6.0图形编程基础、基本图元生成、自由曲线曲面的设计、图形变换、图形裁剪、三维几何造型、分形曲线与函数迭代系统和计算机图形学专题设计等。本书按照知识点录制了全部课程视频，可以借助二维码通过“扫一扫”方式学习。
《计算机图形学》可作为高校本科生计算机及相关专业课程的教材或参考书，也可作为计算机图形学爱好者的入门书籍。
《计算机图形学》可作为高校本科生计算机及相关专业课程的教材或参考书，也可作为计算机图形学爱好者的入门书籍。
目录
目 录
第一章 绪论 1
第一节 计算机图形学及相关概念 3
第二节 计算机图形学的发展简况 5
一、硬件平台 5
二、基础理论 5
三、实际应用 6
四、SIGGRAPH 6
第三节 计算机图形学的应用领域 7
一、计算机辅助设计与制造 7
二、科学计算可视化 7
三、虚拟现实 8
四、计算机艺术 8
五、计算机动画与娱乐 8
六、地理和自然资源的图形显示 9
七、教学与培训 9
八、图形用户接口 9
第四节 计算机图形学的相关开发技术 10
一、OpenGL技术 10
二、ACIS技术 10
三、DirectX技术 10
四、Java3D技术 11
五、VRML技术 11
六、Web 3D技术 12
本章知识结构图 12
本章小结 13
复习思考题 14
第二章 计算机图形系统 15
第一节 计算机图形系统的组成 16
一、计算机图形系统的功能 16
二、计算机图形系统的结构 17
第二节 图形输入设备及数据输入 20
一、图形输入设备 20
二、数据输入 22
第三节 图形输出设备 23
第四节 典型硬件设备的工作原理 27
一、图形显示与观察设备 27
二、绘图设备的工作原理 32
三、3D打印机的工作原理 33
第五节 图形软件及标准 35
一、图形软件 35
二、图形标准 35
本章知识结构图 36
本章小结 37
复习思考题 38
第三章 Visual C++6.0图形编程基础 39
第一节 Visual C++6.0应用程序
开发方法 40
一、Visual C++的集成开发环境 40
二、应用程序工程的建立方法 40
三、输入源程序进行程序设计 43
第二节 图形设备接口和图形程序设计 44
一、图形设备接口 44
二、绘制基本图形 46
三、画笔与画刷 50
四、文本显示 55
第三节 鼠标编程 56
一、鼠标消息处理 57
二、捕捉鼠标 58
三、鼠标编程综合示例 58
第四节 菜单程序设计 63
一、菜单编辑器 63
二、菜单消息响应 65
三、菜单设计综合示例 66
本章知识结构图 68
本章小结 69
复习思考题 69
第四章 基本图元生成 71
第一节 点的生成 73
第二节 直线的生成 74
一、DDA算法 74
二、Bresenham算法 78
第三节 圆的生成 83
一、坐标法 83
二、折线逼近法 85
三、Bresenham圆（圆弧）生成算法 87
第四节 区域填充的基本应用和概念 91
一、“画图”软件中的区域填充 91
二、AutoCAD中的区域填充 92
三、区域填充的相关概念 93
第五节 区域填充算法 94
一、种子填充算法与实例解析 94
二、扫描线种子填充算法及
实例解析 99
三、扫描线转换填充算法 103
四、边填充算法及其改进方法 108
第六节 字符的生成 109
一、点阵字符 110
二、矢量字符 111
三、点阵字符和矢量字符的比较 111
本章知识结构图 112
本章小结 112
复习思考题 113
第五章 自由曲线曲面的设计 115
第一节 自由曲线与曲面的数学基础 117
一、曲线曲面表示 117
二、插值和逼近 118
三、参数连续性和几何连续性 120
第二节 Hermite样条曲线 121
一、样条曲线的概述 121
二、Hermite样条边界条件与参数
方程表达 122
三、Hermite样条曲线的调和函数及
坐标分量表达 124
四、Hermite样条曲线的特点 124
第三节 Cardinal曲线 127
一、Cardinal曲线的初始条件 127
二、Cardinal曲线的方程与矩阵
推导 128
三、Cardinal样条曲线的调和
函数 129
四、Hermite和Cardinal样条曲线的
构图特点 130
第四节 Bézier曲线 132
一、Bézier曲线的定义及数学
表达式 133
二、Bézier曲线的性质 133
三、三次Bézier曲线的调和
函数与数学表达 135
四、Bézier曲线的光滑连接 137
五、Bézier曲线的构图特点 138
第五节 B样条曲线 140
一、B样条曲线的定义 140
二、三次B样条曲线调和函数及
参数方程 140
三、B样条曲线的性质 142
四、三次B样条的几种特殊情况 145
五、控制三次B样条曲线几何
形态的方法 146
第六节 Coons曲面 151
第七节 Bézier曲面 154
一、Bézier曲面的数学表示式 154
二、双三次Bézier曲面 154
第八节 B样条曲面 157
一、B样条曲面的数学表示式 157
二、双三次B样条曲面 157
本章知识结构图 161
本章小结 162
复习思考题 162
第六章 图形变换 163
第一节 AutoCAD中的图形变换 164
第二节 几何变换的基本原理 165
第三节 平移变换与实例设计 166
一、二维平移变换 166
二、三维平移变换 166
第四节 比例变换与实例设计 168
一、二维比例变换 168
二、三维比例变换 171
第五节 旋转变换与实例设计 172
一、二维旋转变换 172
二、三维旋转变换 174
第六节 对称变换与实例设计 178
一、二维对称变换 178
二、三维对称变换 184
第七节 错切变换与实例设计 185
一、二维错切变换 185
二、三维错切变换 186
第八节 复合变换与仿射变换 188
一、复合变换 188
二、仿射变换 189
第九节 投影变换 190
一、投影变换的分类 190
二、平行投影 191
三、透视投影 193
本章知识结构图 195
本章小结 196
复习思考题 196
第七章 图形裁剪 198
第一节 二维观察流程 200
第二节 窗口—视区的变换 202
第三节 图形裁剪的基本概念 206
一、点的裁剪 207
二、直线段和窗口的关系 207
第四节 直线段裁剪 207
一、编码裁剪算法 208
二、中点分割裁剪算法 212
三、参数化线段裁剪算法 213
第五节 多边形裁剪 215
一、逐边裁剪法 216
二、双边裁剪法 219
第六节 其他类型的图形裁剪 220
一、非矩形裁剪窗口的线段裁剪 220
二、曲线的裁剪 220
三、字符的裁剪 220
第七节 三维裁剪 221
一、三维裁剪空间 221
二、三维编码裁剪算法 222
本章知识结构图 224
本章小结 225
复习思考题 225
第八章 三维几何造型 227
第一节 三维几何造型中的元素 228
一、点 229
二、边 229
三、环 229
四、面 229
五、体 230
六、体素 231
第二节 形体的存储模型 231
一、线框模型 231
二、表面模型 232
三、实体模型 233
第三节 三维形体的表示方法 234
一、构造实体几何表示法 235
二、扫描表示法 236
三、分解模型表示法 237
四、边界表示法 239
五、混合模型表示法 240
本章知识结构图 240
本章小结 241
复习思考题 241
第九章 分形曲线与函数迭代系统 242
第一节 分形的提出与分形维数 244
一、分形的萌芽 244
二、分形维数 245
三、分形的几何特征 246
四、分形图形与欧氏图形的区别 247
第二节 典型分形曲线的递归算法 247
一、Koch曲线的递归算法及
雪花的生成 247
二、Peano_Hilbert曲线 250
三、Sierpinski三角形与Sierpinski
地毯 252
第三节 迭代函数系统 253
一、仿射变换与IFS码 254
二、IFS迭代算法 255
三、IFS植物构形 259
本章知识结构图 261
本章小结 262
复习思考题 262
第十章 计算机图形学专题设计 263
第一节 鱼群的卡通图形设计 263
一、利用B样条曲线实现单尾鱼
设计 264
二、利用图形变换实现鱼群设计 266
三、利用区域填充的着色处理 269
第二节 自由曲面与IFS结合的景物
设计 269
一、二维图形的迭代函数系统
（IFS）的建立 270
二、图形变换与三维树木生成 270
三、果树造型设计 272
四、自由曲面与山坡模拟 273
第三节 一个小型交互式绘图软件设计 274
一、微机交互绘图软件包的典范——AutoCAD 274
二、绘图软件设计原则 275
三 文档/视图结构 276
四、小型交互式绘图软件的
设计与实现 277
本章小结 280
复习思考题 281
参考文献 282
第一章 绪论 1
第一节 计算机图形学及相关概念 3
第二节 计算机图形学的发展简况 5
一、硬件平台 5
二、基础理论 5
三、实际应用 6
四、SIGGRAPH 6
第三节 计算机图形学的应用领域 7
一、计算机辅助设计与制造 7
二、科学计算可视化 7
三、虚拟现实 8
四、计算机艺术 8
五、计算机动画与娱乐 8
六、地理和自然资源的图形显示 9
七、教学与培训 9
八、图形用户接口 9
第四节 计算机图形学的相关开发技术 10
一、OpenGL技术 10
二、ACIS技术 10
三、DirectX技术 10
四、Java3D技术 11
五、VRML技术 11
六、Web 3D技术 12
本章知识结构图 12
本章小结 13
复习思考题 14
第二章 计算机图形系统 15
第一节 计算机图形系统的组成 16
一、计算机图形系统的功能 16
二、计算机图形系统的结构 17
第二节 图形输入设备及数据输入 20
一、图形输入设备 20
二、数据输入 22
第三节 图形输出设备 23
第四节 典型硬件设备的工作原理 27
一、图形显示与观察设备 27
二、绘图设备的工作原理 32
三、3D打印机的工作原理 33
第五节 图形软件及标准 35
一、图形软件 35
二、图形标准 35
本章知识结构图 36
本章小结 37
复习思考题 38
第三章 Visual C++6.0图形编程基础 39
第一节 Visual C++6.0应用程序
开发方法 40
一、Visual C++的集成开发环境 40
二、应用程序工程的建立方法 40
三、输入源程序进行程序设计 43
第二节 图形设备接口和图形程序设计 44
一、图形设备接口 44
二、绘制基本图形 46
三、画笔与画刷 50
四、文本显示 55
第三节 鼠标编程 56
一、鼠标消息处理 57
二、捕捉鼠标 58
三、鼠标编程综合示例 58
第四节 菜单程序设计 63
一、菜单编辑器 63
二、菜单消息响应 65
三、菜单设计综合示例 66
本章知识结构图 68
本章小结 69
复习思考题 69
第四章 基本图元生成 71
第一节 点的生成 73
第二节 直线的生成 74
一、DDA算法 74
二、Bresenham算法 78
第三节 圆的生成 83
一、坐标法 83
二、折线逼近法 85
三、Bresenham圆（圆弧）生成算法 87
第四节 区域填充的基本应用和概念 91
一、“画图”软件中的区域填充 91
二、AutoCAD中的区域填充 92
三、区域填充的相关概念 93
第五节 区域填充算法 94
一、种子填充算法与实例解析 94
二、扫描线种子填充算法及
实例解析 99
三、扫描线转换填充算法 103
四、边填充算法及其改进方法 108
第六节 字符的生成 109
一、点阵字符 110
二、矢量字符 111
三、点阵字符和矢量字符的比较 111
本章知识结构图 112
本章小结 112
复习思考题 113
第五章 自由曲线曲面的设计 115
第一节 自由曲线与曲面的数学基础 117
一、曲线曲面表示 117
二、插值和逼近 118
三、参数连续性和几何连续性 120
第二节 Hermite样条曲线 121
一、样条曲线的概述 121
二、Hermite样条边界条件与参数
方程表达 122
三、Hermite样条曲线的调和函数及
坐标分量表达 124
四、Hermite样条曲线的特点 124
第三节 Cardinal曲线 127
一、Cardinal曲线的初始条件 127
二、Cardinal曲线的方程与矩阵
推导 128
三、Cardinal样条曲线的调和
函数 129
四、Hermite和Cardinal样条曲线的
构图特点 130
第四节 Bézier曲线 132
一、Bézier曲线的定义及数学
表达式 133
二、Bézier曲线的性质 133
三、三次Bézier曲线的调和
函数与数学表达 135
四、Bézier曲线的光滑连接 137
五、Bézier曲线的构图特点 138
第五节 B样条曲线 140
一、B样条曲线的定义 140
二、三次B样条曲线调和函数及
参数方程 140
三、B样条曲线的性质 142
四、三次B样条的几种特殊情况 145
五、控制三次B样条曲线几何
形态的方法 146
第六节 Coons曲面 151
第七节 Bézier曲面 154
一、Bézier曲面的数学表示式 154
二、双三次Bézier曲面 154
第八节 B样条曲面 157
一、B样条曲面的数学表示式 157
二、双三次B样条曲面 157
本章知识结构图 161
本章小结 162
复习思考题 162
第六章 图形变换 163
第一节 AutoCAD中的图形变换 164
第二节 几何变换的基本原理 165
第三节 平移变换与实例设计 166
一、二维平移变换 166
二、三维平移变换 166
第四节 比例变换与实例设计 168
一、二维比例变换 168
二、三维比例变换 171
第五节 旋转变换与实例设计 172
一、二维旋转变换 172
二、三维旋转变换 174
第六节 对称变换与实例设计 178
一、二维对称变换 178
二、三维对称变换 184
第七节 错切变换与实例设计 185
一、二维错切变换 185
二、三维错切变换 186
第八节 复合变换与仿射变换 188
一、复合变换 188
二、仿射变换 189
第九节 投影变换 190
一、投影变换的分类 190
二、平行投影 191
三、透视投影 193
本章知识结构图 195
本章小结 196
复习思考题 196
第七章 图形裁剪 198
第一节 二维观察流程 200
第二节 窗口—视区的变换 202
第三节 图形裁剪的基本概念 206
一、点的裁剪 207
二、直线段和窗口的关系 207
第四节 直线段裁剪 207
一、编码裁剪算法 208
二、中点分割裁剪算法 212
三、参数化线段裁剪算法 213
第五节 多边形裁剪 215
一、逐边裁剪法 216
二、双边裁剪法 219
第六节 其他类型的图形裁剪 220
一、非矩形裁剪窗口的线段裁剪 220
二、曲线的裁剪 220
三、字符的裁剪 220
第七节 三维裁剪 221
一、三维裁剪空间 221
二、三维编码裁剪算法 222
本章知识结构图 224
本章小结 225
复习思考题 225
第八章 三维几何造型 227
第一节 三维几何造型中的元素 228
一、点 229
二、边 229
三、环 229
四、面 229
五、体 230
六、体素 231
第二节 形体的存储模型 231
一、线框模型 231
二、表面模型 232
三、实体模型 233
第三节 三维形体的表示方法 234
一、构造实体几何表示法 235
二、扫描表示法 236
三、分解模型表示法 237
四、边界表示法 239
五、混合模型表示法 240
本章知识结构图 240
本章小结 241
复习思考题 241
第九章 分形曲线与函数迭代系统 242
第一节 分形的提出与分形维数 244
一、分形的萌芽 244
二、分形维数 245
三、分形的几何特征 246
四、分形图形与欧氏图形的区别 247
第二节 典型分形曲线的递归算法 247
一、Koch曲线的递归算法及
雪花的生成 247
二、Peano_Hilbert曲线 250
三、Sierpinski三角形与Sierpinski
地毯 252
第三节 迭代函数系统 253
一、仿射变换与IFS码 254
二、IFS迭代算法 255
三、IFS植物构形 259
本章知识结构图 261
本章小结 262
复习思考题 262
第十章 计算机图形学专题设计 263
第一节 鱼群的卡通图形设计 263
一、利用B样条曲线实现单尾鱼
设计 264
二、利用图形变换实现鱼群设计 266
三、利用区域填充的着色处理 269
第二节 自由曲面与IFS结合的景物
设计 269
一、二维图形的迭代函数系统
（IFS）的建立 270
二、图形变换与三维树木生成 270
三、果树造型设计 272
四、自由曲面与山坡模拟 273
第三节 一个小型交互式绘图软件设计 274
一、微机交互绘图软件包的典范——AutoCAD 274
二、绘图软件设计原则 275
三 文档/视图结构 276
四、小型交互式绘图软件的
设计与实现 277
本章小结 280
复习思考题 281
参考文献 282
